زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

ارزیابی مقاومت فشاری آزاد در تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به فنل با استفاده از رس‌های معمولی و اصلاح‌شده

نویسندگان
دانشگاه خوارزمی، دانشکده فنی و مهندسی، گروه عمران، تهران، ایران
چکیده
در این تحقیق عملکرد رس­های معمولی و اصلاح ­شده در مقاومت فشاری آزاد خاک آلوده به فنل در فن­آوری تثبیت و جامدسازی بررسی شد. تمامی نمونه­ها شامل2000 میلی­گرم بر کیلوگرم فنل بود. از سیمان سفید (15و 30 درصد وزنی) به‌عنوان جامدکننده و از رس­های معمولی و اصلاح­ شده (8، 15 و 30 درصد وزنی) به‌عنوان مواد افزودنی با عمر نمونه­های 28 روزه استفاده شد. با افزایش مقدار رس­ها، مقاومت فشاری آزاد کاهش یافت و این کاهش در نمونه­های شامل رس اصلاح­ شده بیش‌تر از نمونه­های رس معمولی مشاهده شد. مقادیر مقاومت فشاری آزاد تمامی نمونه­ها توانست استانداردهای حداقلی تعیین­شده برای دفع در محل­های بهداشتی از سوی کشورهای فرانسه، هلند، بریتانیا و امریکا را برآورده سازد. نمونه شامل 30 درصد سیمان سفید و 8 درصد بنتونیت، بیش‌ترین مقدار مقاومت فشاری (4856 کیلوپاسکال) و نمونه شامل 15 درصد سیمان سفید و 30 درصد رس اصلاح ­شده، کم‌ترین مقدار مقاومت فشاری آزاد (2226 کیلوپاسکال) را نشان دادند. با توجه به این‌که قیمت رس اصلاح­شده بیش‌تر از رس معمولی است، اگر در فرآیند تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به فنل فقط عامل مقدار مقاومت فشاری مد نظر باشد، استفاده از رس معمولی در مقایسه با رس اصلاح­ شده مقرون به صرفه­تر خواهد بود
کلیدواژه‌ها

 1. Department for Environment, Food and Rural Affairs (DEFRA), "Soil Guidance Values for Phenol Contamination", The Environment Agency (2005) 6-34. ## 2. Michalowicz J., Duda W., "Phenols-Sources and Toxicity", Polish Journal of Environmental Studies, Vol.16 (2007) 347-362. ## 3. Conner J. R., "Chemical Fixation and Solidification of Hazardous Wastes" 1st Edition (1990) 673-681. ## 4. Spence R. D., Shi C., "Stabilization and Solidification of Hazardous, Radioactive and Mixed Wastes", CRC Press (2004) 392. ## 5. U.S.EPA, "Solidification/Stabilization Resource Guide", Office of Solid Waste and Emergency Response (1999a). ## 6. U.S.EPA, "Solidification/Stabilization Use at Superfund Sites", Office of Solid Waste and Emergency Response (2000). ## 7. U.S.EPA, "Treatment Technologies for Site Cleanup: Annual Status Report", 12th edition (2007). 8. Lampris C., Stegemann J. A., Cheeseman C. R., "Solidification/Stabilisation of Air Pollution Control Residues using Portland cement: Physical Properties and Chloride Leaching", Waste Management, Vol.29 (2009) 1067-1075. ## 9. Malviya R., Chaudhary R., "Factors Affecting Hazardous Waste Solidification/Stabilization", Journal of Hazardous Materials, Vol.137 (2006b) 267-276. ## 10. U.S.EPA, "Records of Decision Analysis of Superfund Sites Employing Solidification/Stabilization as Component of the Selected Remedy", Washington, DC (1994). ## 11. Tittlebaum M., Eaton H., Cartledge F., Walsh M., Roy A., "Procedures for Characterizing Effects of Organics on Solidification/Stabilization of Hazardous Wastes", Hazardous and Industrial Solid Waste Testing and Disposal, Vol.6 (1986) 308-318. ## 12. Vipulanandan C., Krishnan S., "Leachability and Biodegradation of High Concentration of Phenol and O-chlorophenol", Hazardous Waste & Hazardous Materials, Vol.10 (1993) 27-46. ## 13. Montgomery D. M., Sollars C. J., Perry R., "Optimization of Cement-based Stabilization/Solidification of Organic-containing Industrial Wastes using Organophilic Clays", Waste Management & Research, Vol.9 (1991) 21-34. ## 14. Cioffi R., Maffucci L., Santoro L., Glasser F. P., "Stabilization of Chloro-organics using Organophilic Bentonite in a Cement-blast Furnace Slag Matrix", Waste Management, Vol.21 (2001) 561-660. ## 15. Guray S., Vedat P., Nezih K. S., Gizem K., "Properties of Steel Foundry Electric Arc Furnace Dust Solidified/Stabilized with Portland Cement", Journal of Environmental Management, Vol.85 (2007) 190-197. ## 16. Voglar G. E., Lestan D., "Efficiency Modeling of Solidification/ Stabilization of Multi-metal Contaminated Industrial Soil using Cement and Additives" Journal of Hazardous Materials, Vol.192 (2011) 753-762. ## 17. Montgomery D. M., Sollars C. J., Sheriff T. S., Perry R., "Organophilic clays for the Successful Stabilization/Solidification of Problematic Industrial Wastes", Environmental Technology Letters, Vol.9 (1988) 1403-1412. ## 18. Alther G. R., Evans J. C., Pancoski S. E., "Organically Modified Clays for Stabilization of Organic Hazardous Wastes", Conference Superfund 88, Washington DC (1988). ## 19. Hebatpuria V. M., Arafat H. A., Bishop P. L., Pinto N. G., "Leaching Behavior of Selected Aromatics in Cement-based Solidification/ Stabilization under Different Leaching Tests", Environmental Engineering Science, Vol.16 (1999) 451-463. ## 20. Shin H. S., Jun K. S., "Cement-based Stabilization/Solidification of Organic Contaminated Hazardous Wastes using Na-bentonite and Silica-fume", Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/ Hazardous Substances and Environmental Engineering, Vol.30 (1995), 651-668. ## 21. Jun K. S., Shin H. S., "Microstructural Analysis of OPC/Silica-fume/Na-bentonite Interaction in Cement Based Solidification of Organic Contaminated Hazardous Waste", Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering, Vol.32 (1999) 913-928. ## 22. Cadena F., "Use of Tailored Bentonite for Selective Removal of Organic Pollutants", Journal of Environmental Engineering, Vol.115 (1989) 756-767. ## 23. حیدرزاده ن.، گیتی‌پور س.، "تثبیت و جامدسازی هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای در خاک به‌وسیلۀ سیمان و خاک رس اصلاح شده"، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، دانشکدۀ محیط زیست، دانشگاه تهران (1388). ## 24. Southern Clay Products Inc. (SCP), Clay Chemistry (2008b), http://www.rockwoodadditives.com/claytone/chemistry2.asp. Access date: October (2008). ## 25. Vipulanandan C., "Effect of Clays and Cement on the Solidification/ Stabilization of Phenol-Contaminated Soils", Waste Management, Vol.15 (1995) 399-406. ## 26. Lo I. M. C., "Solidification/Stabilization of Phenolic Waste using Organic-clay Complex", Journal of Environmental Engineering, Vol.122 (1996) 850-855. ## 27. محبی م.، گیتی‌پور س.، "بررسی بازدهی روش جامدسازی و تثبیت خاک‌های آلوده به هیدروکربن‌های نفتی به‌کمک سیمان پرتلند و رس اصلاح‌شده، مطالعۀ مورد خاک آلوده به آلاینده کرسول در پالایشگاه تهران" پایان‌نامهۀ کارشناسی ارشد، دانشکدۀ محیط زیست، دانشگاه تهران (1389). ## 28. Environment Agency, "Contaminants in Soil: Collation of Toxicological Data and Intake Values for Humans", R&D Publications, Environment Agency R&D Dissemination Centre (2003). ## 29. میرمحمدی ن.، حمیدی ا.، "بررسی آزمایشگاهی رفتار ترمومکانیکی خاک‌های رسی اشباع دارای ساختار در دماهای بالا" پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه خوارزمی (1394). ## 30. شرکت سیمان سفید بنوید، جدول مشخصات فیزیکی و شیمیایی سیمان سفید، بازیابی شده از آدرس http://www.benvid.com/index.aspx در اسفند (1394). ## 31. Merck Millipore, Phenol 100201, Retrieve from ## http://www.merckmillipore.com/ Access date: October 2015. ## 32. Barth E. F., Percin P. D., "Stabilization and Solidification of Hazardous Waste", Pollution Technology Review, NO. 186 (1990) 390. ## 33. U.S.EPA, "Stabilization/Solidification of CERCLA and RCRA Wastes, Physical Tests, Chemical Testing Procedure, Technology Screening, and Field Activities", Center for Environmental Research Information and Risk Reduction Engineering Laboratory, Office of Research and Development, Cincinnati, OH 45268, EPA/625/6-89/022 (1989). ## 34. Alibaba, Retrieve From https://www.alibaba.com/. Access date: (January 2016). ## 35. The Statistics Portal, Statista, Retrieve From http://www.made-in-china.com/. Access date: (January 2016). ##